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【一期一艇】干式作战潜水器(DCS)

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发表于 2020-10-26 16:23:01 | 显示全部楼层 |阅读模式


概况

干式作战潜水器(Dry Combat Submersible,简称DCS)是一种超小型潜艇,由位于德文郡普利茅斯的英国马林潜艇有限公司(Marlin Submarines Ltd,缩写为MSubs Ltd)为美国特种作战司令部(USSOCOM)专门设计和制造。MSubs是一家水下机器人研发公司,主要服务于美国国防部,并为其建造了许多无人和有人操控的特制潜艇。MSubs公司由Submergence集团公司全资控股,该公司是一家总部位于德克萨斯州的小公司,向国防部提供产品并与其建立联系,负责合同支持,尤其是操作员培训服务支持。根据合同性质,洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)被指定为总承包商,MSubs集团被指定为分包商。除了数量有限的政府供应装备(GFE)外,干式作战潜水器产品的制造、组装和首次海试都在英国进行。

干式作战潜水器是为美国海军海豹突击队队员(Navy SEALs)专门设计,用于执行特殊作战任务。它将取代已弃用的海豹突击队先进运载系统,并将其与浅水作战潜水器(SWCS)一起服役。顾名思义,干式作战潜水器的内部干燥,能够在非常冰冷的水下执行较长时间的任务,MSubs公司将这些干式作战潜水器命名为S351 Nemesis。

洛克希德·马丁公司和Submergence集团于2016年6月获得了价值1.66亿美元的5年期合同,根据合同内容研发和建造三个DCS。到2018年,用于干式作战潜水器的总支出飙升至2.36亿美元。

几十年来,美国海军海豹突击队主要使用“湿式”海豹突击队运载工具(SDV)小型潜艇,由于潜艇下沉后,艇员舱处在外部水温和潜艇运行环境的条件下,艇员必须佩戴SCBA面罩进行呼吸。为了体现USSOCOM对生物技术和特种部队的重视,以及考虑到艇员的整体健康状况,潜艇内部设计有加压保持干燥的内部空间,可以有效地提高艇员的承受力,尤其是潜艇在北极等较冷的水域中航行时。USSOCOM曾尝试过使用装有先进海豹运载系统的干式作战潜艇,但于2006年停止了应用。

从2020年开始,USSOCOM将开始实施潜艇一体化的概念研究,极有可能是针对弗吉尼亚SSN级的研究。计划生产的目标日期为2026年,届时所有三艘首批DCS都将投入使用。


图:USSOCOM关于干式作战潜水器的

研制计划表(2018-2026)

图:英国马林潜艇有限公司(MSubs)的

S351型潜艇是干式作战潜水器原型

图:干式作战潜艇在开阔水域中进行测试


MSubs公司设计的DCS系列潜水器

型号、特点与规格

  • S301/S301i:可容纳8名艇员的全电动DCS(美国特种作战司令部已对其进行了概念认证,项目名为UOES1)

  • S351 Nemisis:可容纳10名艇员的全电动DCS示范潜水器(由美国特种作战司令部运营,项目名为UOES2)

  • DCS:可容纳10名艇员的全电动DCS量产型号(为美国特种作战司令部服务)

  • S361:可容纳10名艇员的全电动DCS出口型号

  • S302:可容纳8名艇员的全电动DCS(供出口)

  • S303:可容纳8名艇员的全电动紧凑型DCS(尺寸小,可内置DDS)

  • S303:可容纳8名艇员的全电动紧凑型DCS(尺寸小,可内置DDS)

图:S301i外形图

图:S351外形图

图:S302外形图

图:S303外形图

图:S401外形图

S351 Nemesis 规格:

 长:12米(39英尺) 高:2.4米(7.9英尺)
 重量:满载时14吨(31000磅)
 排水量:28吨(62000磅)
 运输尺寸:可装入40英尺的船运货柜中进行运输
 操控员:共两名,一名操作员和一名副操作员/导航员
 艇员:8个全副武装的海豹突击队队员
 艇内环境:所有加压的“干式”区域分为三个部分,包括海豹突击队队员所在的前舱,艇内中部游泳者锁定/放行后备区域,以及操作员和副操作员所在的艇尾指挥舱。(关于舱内是否有照明和加热的问题,USSOCOM拒绝提供信息)。


性能:
潜水深度:100米(330英尺)
续航力:采用锂离子电池,60海里(110 KM,69英里)(使用铝海水电池,续航力则更好)
航速:5节(9.3 KM /小时,5.8 MPH) ),最高7.5节。
耐久性:超过24小时(以铝盐电池为类别时。海豹突击队运载工具的耐久性是其三倍,而浅水战斗潜水器的耐久性是它的两倍(使用铝盐电池的潜能,耐久性可达十倍)


传感器:

  • 惯性导航和多普勒测速仪

  • 声纳和测深仪

  • 水下电话和UHF无线电

  • 两个传感器桅杆

  • 地形跟踪/避免地形声纳(特用于USSOCOM)

  • 无线电频率对策传感器(特用于USSOCOM)


DCS呈鱼雷形,在运载过程中可维持海豹突击队队员的干态(不沾水),以增强其耐力和战备效率,直到它们到达DCS的运载目标区域并从DCS中出来,再游向目标区域部署“湿”态作战。显然,英国MSubs 公司设计和制造的S351 Nemesis(为SOCOM DCS提供了设计基础)有许多细节内容未透露,不过一些开源信息是确定的。

USSOCOM专用的其他传感器(除了上表所列)还包括地形跟随/回避声纳系统(用于绕开沿海悬崖,岛屿和大陆架),低声学和热信号以及官方所定义的“射频对策”,它是一台拥有威胁雷达信号库的艇载计算机,DCS可以根据雷达频带、位置和类型来识别和追踪这些信号。这种射频对策对于DCS避开探测设备穿过海岸线以及避开水面搜索雷达上能起很大作用。

DCS艇艉的星号尾鳍控制装置后面,安装有带风轮曲鳍的导管螺旋桨(类似于现在的大型潜艇螺旋桨),可避免出现气蚀现象,而弹出式推进器可为潜艇提供精确导航并使其在站点上盘旋。图片显示有两个可伸缩的桅杆,一个可能是变焦电光数码相机的潜望镜,另一个是通信天线和电子传感器。艇艏声纳系统看上去是弧形的,可覆盖近180度甚至270度的声纳范围,并且似乎可以从艇前部对其进行维修和后续升级。艇员通过位于两个顶舱口上方的可伸缩塔和艇侧面的潜水员门进入艇内。

史密斯先生还表示,除S351 Nemesis干式作战潜艇外,美国特种作战司令部正在探索下一代未来型干式作战潜艇。S351 Nemesis只是马林潜艇公司提供的微型潜艇型号之一,它还有更大型号的潜艇,能够运载更多艇员。


动力系统:采用成本更低,更安全,

更轻便的DCS电池系统

USSOCOM于2020年4月21日验收了首艘带有LiFT(锂离子容错)电池系统的DCS。通用原子电磁系统公司提供的LiFT电池(使用寿命长),为DCS的推进系统和内部支持系统提供动力。但是,锂离子电池具有内在危险性,已知有起火并爆炸的风险,因此会避免通过航空运输方式(交付)。此外,锂离子电池也被认为价格较昂贵。

图:S302所采用的锂离子电池系统

在2020年初通过云网络举办的vSOFIC会议上,相关人员介绍说,USSOCOM与麻省理工学院(MIT)的Open Water Power™ 初创公司合作研究了铝-海水电池。这种电池在运输过程中会接触海水,从而受到侵蚀影响。理论上,麻省理工学院的电池能够为潜水器提供高于普通锂离子电池十倍的功率。尽管USSOCOM仍与MIT保持联系,但L3哈里斯技术公司(L3 Harris Technologies Corporation)于2017年收购了Open Water Power初创公司。会上,PEO海事公司多奥夫(Kate Dolloff)表示:“锂离子电池(市场)是巨大的,我们正努力使它们获批投入使用。” PEO Maritime正在与各政府和美国国防机构合作,以促进锂离子系统在潜艇和水面作战船舶上的应用。USSOCOM采购部史密斯透露,SOCOM已投入440万美元来改进特种部队的电池技术,以推动SOCOM专注于潜艇的生存能力和可持续性。


图:麻省理工学院(M.I.T.)

     Open Water Power™铝-海水电池系统

从理论上讲,仅靠注入海水作为燃料氧化剂,铝制海水电池就可以将无人水下航行器(UUV)的航程从数百英里增加到一千英里。铝电池将在海水作用下分解成氢氧化铝,并在氢氧化铝中与铝阳极相互作用下产生电子,从而为DCS供电。氢氧化铝和氢气都将作为无害废物流入海水中。因此,配备了铝-海水电池的SOCOM DCS可以安全地离岸航行,也不必由潜艇维护员或支援船在海上对其进行维护工作。这一点很重要,因为英国制造的DCS经过精心设计,可利用水面船上装载的起重机入水。由于具备了60英里的续航力,DCS可以轻松发现敌军海岸线上的水面舰艇(非特别秘密级的水面舰艇)。铝-海水电池将开阔的海洋作为“燃料”,DCS的续航可以扩展到海上数百英里甚至上千英里。



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编辑:邵虹

审定:李炎秋

排版:王亚楠

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